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线粒体凋亡途经参与热应激后人脐静脉内皮细胞凋亡的研究
目的 观察细胞色素C、caspase-9和caspase-3在热应激后人脐静脉内皮细胞的表达及相互关系,阐明热应激后人脐静脉内皮细胞凋亡的信号转导机制,探讨重症中暑所致血管内皮损害的发病机理.方法 建立人脐静脉内皮细胞热应激模型,对照组将细胞置于标准37℃、5％ CO2细胞培养箱,热应激组将细胞置于39℃、41℃、43℃细胞培养箱中进行热应激2h,热应激后继续在细胞培养箱孵育24h.电子显微镜观察人脐静脉内皮细胞(37℃、43℃)线粒体改变,应用Annexin V-FITC/PI双染色方法检测不同温度热应激后细胞凋亡率、Western blot检测细胞色素C、caspase-9、caspase-3蛋白表达.结果 电镜观察对照组(37℃)HUVEC细胞线粒体结构基本正常.热应激后(43℃)HUVEC细胞线粒体肿胀并出现结构改变;与对照组比较,39℃热应激对内皮细胞凋亡无明显影响(P＞0.05),随着热应激温度的增加人脐静脉内皮细胞凋亡明显增多(41℃17.8％,4 3℃25.6％)并且细胞色素C、caspase-9、caspase-3蛋白表达明显增加(P＜0.05).结论 线粒体通路的激活参与了热应激后人脐静脉内皮细胞凋亡的调控;血管内皮细胞凋亡可能与重症中暑的发病存在相关性.
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热惊厥幼龄大鼠脑内Prolactin蛋白及Zinc transporter 1 mRNA表达
目的 探讨热应激(Heat stress,HS)和热惊厥(Febrile convulsions,FC)对脑内催乳素蛋白(Prolactin,PRL)和锌离子转运体1(Zinc transporter 1,ZnT1)表达的影响,探讨FC的神经免疫学机制.方法 实验在浙江大学附属邵逸夫医院中心实验室进行.采用热水浴诱导FC模型.21 d龄雄性sD大鼠随机分为正常对照组(8只)和热应激组(28只),28只热应激处理大鼠中15只达到5级(设为热性惊厥组,FC),10只未出现惊厥(设为单纯热应激组,HS),3只达到2级惊厥,弃用.应用免疫组织化学技术对HS和FC大鼠PRL免疫反应性在不同脑区的表达进行分析,原位杂交检测ZnT1表达.各组阳性细胞数采用方差分析进行统计.结果 ①对照组大脑皮层偶见零星表达,着色淡且无定位分布特征.HS组PRL-IR阳性细胞在大脑皮层PIR、Ent和Rs区免疫染色较深,PRH、PAR和Fr区染色较浅;另外PRL-IR阳性细胞还分布于丘脑中线一带;而FC组则于大脑皮层、海马、杏仁核、丘脑及下丘脑见大量PRL-IR阳性细胞,呈弥漫性分布,无明显核团分布特征.②HS和FC两组大脑皮层各区PRL-IR阳性细胞数均明显高于对照组(P<0.01).FC组大鼠大脑皮层PIR、Ent、RS区PRL-1R阳性细胞数与HS组大鼠差异无统计学意义(F值分别为688.9、744.3、0.56,P>0.05),PRH和PAR区FC组明显高于HS组(F值分别为2.68、1.48,P<0.01).③FC组海马区域可见明显ZnT1 mRNA表达,而HS组和对照组无明显表达.结论 ①PfuL在HS组和FC组大脑皮层各区明显表达,而FC组在海马和杏仁核等前脑结构内亦有明显表达,表明PRL不仅与热应激的中枢调控有关,也参与海马等前脑结构对惊厥活动的中枢调控机制.②FC组海马ZnT1 mRNA明显表达提示FC组海马区域存在异常增高的锌离子转运.
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氧疗对高热高湿或创伤应激干预的研究进展
高热高湿、创伤以及两者复合应激条件下均可使机体氧代谢发生明显的病理性改变,尤其复合因素应激对机体的影响大于单因素应激,湿热应激往往超过创伤应激[1].
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冷热应激对大鼠脊髓和脊神经节p38信号转导的影响
目的 观察冷热应激对大鼠脊髓和脊神经节内p38丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)的激活作用.方法 建立大鼠冷热应激模型,应用免疫组织化学和Western蛋白印迹法观察p38的激活水平.结果 磷酸化p38(p-p38)的免疫阳性细胞见于正常胸段脊髓后角Ⅱ层,细胞密度低,棕色反应产物见于细胞核,胞浆着色弱,在Rexed Ⅲ～Ⅹ层无阳性免疫反应.脊神经节p-p38免疫反应见于少数小型神经元,产物位于胞核.热应激刺激10 min和20 min后,Rexed Ⅱ层p-p38阳性细胞数明显减少;体温(38℃)水浴刺激(20 min)后阳性细胞数无显著变化.热应激未改变脊神经节p-p38免疫反应.冷应激10 min和20 min后,RexedⅡ层阳性细胞数轻微减少;脊神经节p-p38免疫反应无变化.蛋白印迹显示,热应激和冷应激都不同程度地降低胸段脊髓p38的激活水平.结论 正常脊髓p38具有一定的基础激活水平;热应激对p38激活有明显抑制,而冷应激有较弱抑制.
关键词： 冷应激 热应激 P38 丝裂原激活蛋白激酶(MAPK) 大鼠 -
HSP70在慢性情绪应激中对胃黏膜保护作用
目的:探讨HSP70对心理应激导致的胃黏膜细胞凋亡是否具有保护作用及其可能的作用机制.方法:野生型小鼠70只,随机分为对照组(n=16),热应激组(n=18),心理应激组(n=18),热应激加心理应激组(n=18),分别不给予任何实验应激,给予热应激,心理应激,以及热应激加心理应激.用免疫组化和TUNEL法分别在1,2,3 mo时段对胃黏膜细胞凋亡率和HSP70表达情况进行检测,比较同一时段不同组之间的差异,并探讨HSP70表达与胃黏膜细胞凋亡的关系.结果:1 mo时段,胃黏膜细胞凋亡发生率在各组没有显著性差异(对照组,热应激组,心理应激组,热应激加心理应激组分别为0.5±0.4%,0.5±0.8%,1.3±1.2%,0.9±1.3%,F=0.706,P=0.561＞0.05).在2 mo时段心理应激组胃黏膜细胞凋亡发生率显著高于对照组(3.7±1.9%vs1.3±1.4%,P=0.017＜0.05),热应激组(3.7±1.9%vs 1.2±1.6%,P=0.010＜0.05),热应激加心理应激组(3.7±1.9%vs1.3±1.1%,P=0.012＜0.05).3 mo时段心理应激组胃黏膜细胞凋亡发生率显著高于对照组(4.1±3.9%vs1.0±1.1%,P=0.025＜0.05),热应激组(4.1±3.9%vs0.4±0.7%,P=0.009＜0.05),热应激加心理应激组(4.1±3.9%ys 1.4±1.5%,P=0.046＜0.05).在1 mo时段,热应激组,热应激加心理应激组HSP70表达率均分别显著高于对照组(64±11%vs20±11%,P=0.00＜0.05,72±6%vs20±11%,P=0.00＜0.05)和心理应激组(64±11%vs 34±15%,P=0.00＜0.05,72±6%vs34±15%,P=0.00＜0.05).在2mo时段,热应激组,热应激加心理应激组HSP70表达率均分别显著高于对照组(84±13%vs25±15%,P=0.00＜0.05,87±7%vs25±15%,P=0.00＜0.05)和心理应激组(84±13%vs46±30%,P=0.02＜0.05,87±7%vs46±30%,P=0.01＜0.05).在3 mo时段,热应激组,热应激加心理应激组HSP70表达率均分别显著高于对照组(61±16%vs16±9%,P=0.02＜0.05,65±29%vs16±9%,P=0.01＜0.05)和心理应激组(61±16%vs33±29%,P=0.09＜0.05,65±29%vs33±29%,P=0.046＜0.05).HSP70表达率与胃黏膜细胞凋亡率呈负相关(r=-0.320,P=0.008).结论:慢性心理应激使胃黏膜细胞凋亡发生率增加,HSP70可以降低胃黏膜细胞凋亡发生率,在应激性溃疡的预防和治疗有重要的应用价值.
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乌司他丁对骨骼肌细胞热应激条件下释放炎症因子的影响
目的:研究乌司他丁对于热应激条件下骨骼肌细胞(HMF)释放IL-6和TNF-α的影响.方法:人骨骼肌细胞株(HMF)培养后分为对照组(细胞置于37 ℃、5%CO2浓度培养箱中培养)、43 ℃热应激后0h组(细胞置于43 ℃细胞培养箱中培养1 h);43 ℃热应激后6 h组(细胞置于43 ℃细胞培养箱中培养1 h,再置于37 ℃、5%CO2浓度培养箱中培养6 h);43 ℃热应激+乌司他丁后0 h组(细胞培养液中加入3 000 U/ml乌司他丁并置于43 ℃细胞培养箱中培养1 h);43 ℃热应激+乌司他丁后6 h组(细胞培养液中加入3 000 U/ml乌司他丁并置于43 ℃细胞培养箱中培养1 h,再置于37 ℃、5%CO2浓度培养箱中 6 h).双抗体夹心ELISA 法测定各组培养上清中IL-6和TNF-α浓度.结果:43 ℃热应激0 h和6 h组,HMF释放 IL-6、TNF-α水平均较37 ℃对照组明显升高(P＜0.05).HMF与乌司他丁共孵育可明显降低热应激1 h后37 ℃培养0 h和6 h时IL-6、TNF-α的释放水平.结论:乌司他丁可抑制热应激条件下HMF释放IL-6和TNF-α.
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发育期热水浴诱发惊厥大鼠大脑皮层催乳素和胆囊收缩素蛋白表达的研究
目的 探讨急性热应激(HS)和热性惊厥(FC)对大脑皮层胆囊收缩素(CCK)和催乳素(PRL)定位表达的影响.方法 采用热水浴诱导21 日龄大鼠FC模型,应用免疫组织化学技术,对HS和FC大鼠CCK和PRL在大脑皮层的定位表达进行比较分析.结果 (1)HS组CCK和PRL阳性细胞在大脑皮层分布极为相似,免疫染色有共深或共浅的倾向.(2)HS组和FC组大脑皮层CCK、PRL阳性细胞数明显高于对照组(P＜0.01).FC组大鼠大脑皮层各区CCK阳性细胞数明显高于HS组(P＜0.01).FC组大鼠大脑皮层杏仁周皮质、内嗅皮质、压部后皮质PRL阳性细胞数与HS组差异无显著性(P＞0.05),嗅周皮质和顶皮质PRL阳性细胞数明显高于HS组,差异有非常显著性(P＜0.01).(3)HS组大脑皮层CCK和PRL阳性细胞阳性单位呈明显正相关(Y=7.939+1.36X,r=0.97,P＜0.01),而FC组两者无相关性(r=0.47,P＞0.05).结论 (1)CCK参与海马等前脑结构对惊厥活动的中枢调控机制.(2)PRL与CCK协同作用参与对HS的中枢调控.
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热应激对大鼠纹状体多巴胺介导的磷脂酰肌醇信号系统的影响
目的探讨热应激对纹状体多巴胺(DA)介导的磷脂酰肌醇(PI)信号转导系统的影响.方法将雄性Wistar大鼠随机分为对照组和热应激组,大鼠在加热小仓中受热,达到设定肛温(Tr)时即刻取出,取纹状体,分别用荧光分光光度法、酸碱滴定法、高压液相法和Fura-2/AM荧光标记法测DA含量、PLA,活性、PI含量和[Ca2+]i.结果41.0℃Tr以上时,随Tr升高DA含量有持续增高趋势,并在43.0℃Tr时,比对照显著增加;在41.0℃Tr时,PLA2活性较对照显著增强,热应激组PI含量显著低于对照;在42.0℃Tr时,[Ca2+]i比对照显著增高,热应激前1 h给予D2R拮抗剂氯氮平,则可减弱热应激引起的[Ca2+]i的升高,并延长肛温到达42.0℃的时间.结论热应激可能激动了DA介导的PI信号转导系统,[Ca2+]i升高可能经D2R介导,用D2R拮抗剂,可以提高机体耐热性.
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通风温度对全身通风服热防护性能影响研究
目的 研究通风温度对通风服装热防护性能的影响.方法 通过分析“人体—全身通风服—环境”热系统传热传质过程,建立人体在通风条件下的热调节仿真模型,并且通过实验验证该分析模型的合理性.结果 实验结果证实了模型的可靠性与准确性.通风流量较小时,较高的通风温度使人体平均皮肤温度上升很快,人体出汗更明显,可以达到更好的通风散热效果;较大流量下,降低入口通风温度可以更明显的减轻人体热应激程度,但人体出汗程度减弱,降低了通风服装对人体的蒸发散热效果,且此时需要较大的通风冷源.结论 在一定通风流量下,当通风服装主要依靠蒸发散热时,通风温度较低反而不利于人体的散热.通风温度应根据通风服的散热机制以及通风流量适当确定.
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高温对尾吊大鼠运动耐力及血清睾酮和皮质醇水平的影响
目的 探讨高温对尾吊大鼠运动耐力的影响及蛋白质代谢在耐力变化中的作用.方法 46只雄性SD大鼠,随机分为对照组、尾吊组、高温组和尾吊后高温组.大鼠对照饲养或尾吊14 d 后,在正常或38 ℃环境中进行力竭性运动.测定大鼠的力竭时间、大鼠运动后肛温增值和力竭即刻血清睾酮、皮质醇含量.结果 与对照组比较,其它3组力竭时间均显著缩短,睾酮含量和睾酮/皮质醇比值均显著降低;尾吊组和高温组皮质醇含量均无显著差异,尾吊后高温组皮质醇含量显著升高.与尾吊组相比,尾吊后高温组的力竭时间、睾酮含量和睾酮/皮质醇比值显著降低;肛温增值和皮质醇含量显著升高.结论 高温环境可明显降低尾吊大鼠的运动耐力,并可能与运动过程中体温调节能力下降及蛋白质合成代谢减弱,分解代谢加强有关.
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热应激对小鼠神经元骨架蛋白和热休克蛋白70表达的影响
目的观察不同温度下体外培养的小鼠皮层神经元的形态及骨架蛋白表达变化,以及与热休克蛋白70(HSP70)变化的关系.方法取小鼠胚胎大脑皮层进行神经元原代培养,7天后给予不同温度刺激,应用倒置相差显微镜观察刺激后神经元的形态变化,应用激光共聚焦扫描观察不同温度刺激后神经元中骨架蛋白(β-tubulin)、HSP70的表达变化.结果光镜观察见38℃时漂浮细胞增加,神经网络稀疏;39℃时部分细胞坏死;42℃时大部分细胞出现坏死,胞体碎裂,突起漂浮或消失.激光共聚焦扫描见高温(38～42℃)刺激后β-tubulin荧光强度低于37℃时,且温度愈高荧光强度降低愈明显;HSP70荧光强度呈钟形分布,39℃高,37℃、42℃较低.结论热应激可以导致神经元形态变化,β-tubulin结构紊乱可能是其原因之一,HSP70也可能参与了该病理过程.
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飞行员高空代偿服和FTF-2通风服通风散热性能评价
目的探讨DC-7/7A高空代偿服和FTF-2通风服的通风散热性能,为其进一步改进设计提供理论依据. 方法 5名健康志愿者分别参加A组和B组实验.A组和B组实验的环境气候条件分别为干球温度40℃和45℃,相对湿度45%和40%,实验时间90min和120min. 结果热暴露期间,两组实验均可维持加权平均皮肤温度在人体舒适范围(31.5～34.5℃),下身平均皮肤温度33.1～33.8℃,但小腿皮肤温度无明显变化或仅轻度降低.A组和B组心率增值分别为12/min和14/min,出汗量分别为0.288±0.056kg/1.5h和0.445±0.077kg/2h,蒸发率分别为77.4%±3.6%和84.2%±2.4%.两组实验的主观不适感觉均随着热暴露时间的延长而加重.结论两种通风服的通风散热效果尚可,但有待重新设计某些重要部位通风孔分布的数量.当飞行员暴露热环境配穿这两种通风服实施通风时,仍将遭受轻度热应激并有一定程度的主观不适.
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热应激复合敌敌畏中毒对小鼠全血乙酰胆碱脂酶和组织抗氧化能力的影响
目的 研究热应激复合有机磷敌敌畏(O,O-dimethyl-O-2,2-dichlorovinylphosphate,DDVP)中毒对小鼠全血乙酰胆碱酯酶活性及组织脂质过氧化的影响.方法 将54只小鼠随机分为对照组、热应激组和热应激复合DDVP中毒组.实验舱相对湿度控制在(60±5)%,对照组小鼠置于24℃环境下1 h,热应激组小鼠置于38或40℃的热环境下1 h.有机磷中毒组小鼠经腹腔注射给予9或15 mg/kg DDVP,对照组给予等量生理盐水.30 min后,取全血测量乙酰胆碱酯酶(AChE)活性,取心、脑和肝组织匀浆,测量其超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和羟自由基(·OH)抑制能力.实验期间观察小鼠一般情况,记录实验前后小鼠体质量.结果 热环境(38或40℃)暴露使小鼠烦躁不安,活动量明显增加,摄水量降低,体质量减轻.与不同环境温度暴露的对照组相比,热应激复合DDVP中毒组小鼠全血AChE活性和心、脑和肝组织SOD活性和羟自由基抑制能力均明显下降(P<0.05),而MDA含量明显升高(P<0.05).热应激和DDVP中毒对上述指标的影响有交互作用.结论 在本实验条件下,热应激和DDVP中毒对小鼠乙酰胆碱酯酶有显著的抑制作用,同时可引起组织脂质过氧化增强,提示氧化应激机制与高热复合DDVP中毒的加重效应有关.
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低气压、+Gz和热暴露对飞行人员肝胆系统功能影响的研究进展
随着高性能战机装备的使用，空勤人员所处的航空生理环境也发生相应的变化，导致肝胆系统疾病在空勤人员中的发病率和检出率都呈明显上升趋势。肝胆系统的解剖生理特点决定了其容易受到低压、低氧、加速度飞行等航空生理环境的影响，近年来国内外对航空生理环境影响飞行人员肝胆系统生理功能，进而导致肝胆系统相关疾病的机制研究已取得一定进展。
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热应激对耐力自行车运动员运动能力及血浆压力激素的影响
目的:研究长时间高温环境运动对耐力自行车运动员高强度运动能力及血浆泌乳素(PRL),皮质醇(C)等激素水平的影响.方法:11名男子自行车运动员在3个不同环境温度(P Ⅰ 22.4℃、PⅡ32.4℃、PⅢ37.7℃)下分别完成时间各为5周的训练,记录安静和运动时心率以量化运动负荷.每个周期的前2周耐力训练后进行功率车测试(成绩记为P15s,P60s,P300s),后3周混合训练后进行场地计时运动能力测试(成绩记为TT250m,TT1000m,TT4000m).同时检测晨血浆PRL、C、及睾酮(T)浓度.结果:PⅡ和PⅢ的P15s及TT250m较PⅠ有提高,差异具有统计学意义(P＜0.05,P＜ 0.01),而P60s和P300s均无显著变化.场地1000m运动能力在PⅡ较PⅠ有显著提高(P＜0.01),而在PⅢ较PⅡ反而出现明显下降(P＜0.05).场地4000 m与1000 m计时运动结果相似.血浆PRL浓度与环境温度呈高度正相关(P＜0.01).结论:热应激对15s以内的冲刺运动无不利影响,对60 s及300 s左右的高强度运动有抑制现象.血浆PRL与环境温度高度正相关性,结合C浓度及T/C值变化,有利于评估机体中枢疲劳状态.
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高温高湿环境与运动性疲劳
在2008年北京奥运会比赛28个大项中,至少有16个运动项目(如田径、赛艇、帆船、皮划艇、自行车、马术、击剑、现代五项、铁人三项、排球、足球、手球、曲棍球、垒球、网球和棒球)涉及运动性热应激方面的问题.
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新型高空海上联合救生服的温度生理学评价
目的评价新型高空海上联合救生服的热负荷及防寒性能.方法①隔热值测定:A组+B组装备配穿于暖体假人上,测定其隔热值.②热负荷试验:5名受试者配穿A组装备,在25℃气温环境试验60 min,测定热应激反应.③防寒性能试验:2名受试者配穿A组+B组装备,在-30℃气温环境试验60 min,评定其防寒性能.结果服装隔热值为4.22 clo;受试者在25℃试验环境60 min,产生轻度热应激;在-30℃、无风环境试验60 min,受试者无明显全身不适(冷)反应.结论新型高空海上联合救生服的热负荷很大,在25℃左右环境中,为了维持飞行员良好的工效,穿着时间不宜超过30 min;建议该装备在重新设计时,适当减少保暖材料.
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左旋-5-羟基-雌马酚对秀丽隐杆线虫寿命及抗性的影响
以秀丽隐杆线虫模式生物为研究对象,研究大豆异黄酮染料木素微生物代谢产物左旋-5-羟基-雌马酚对线虫寿命、生殖能力以及抗热应激和抗氧化应激能力的影响.研究结果表明,浓度为0.1 mmol/L和0.2 mmol/L的左旋-5-羟基-雌马酚不仅能够显著延长线虫寿命,同时还能显著增强线虫耐热和抗氧化应激能力,而在相同浓度下线虫生殖能力则无明显不良影响.通过进一步对比分析转录物水平以及喂食相应线虫突变体daf-16 (mu86)和daf-2 (e1370),确定左旋-5-羟基-雌马酚延长线虫寿命与DAF-2/DAF-16 Insulin/IGF-1信号转导通路相关.有关左旋-5-羟基-雌马酚显著延长线虫寿命和增强线虫抗性为国内外首次报道.
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五子衍宗丸提高大鼠睾丸支持细胞抵抗热应激能力的基因表达谱分析
目的 采用全基因组表达谱芯片数据分析五子衍宗丸提高大鼠睾丸支持细胞抵抗热应激能力的作用机制.方法 将原代培养的睾丸支持细胞分为五子衍宗丸组、正常组和模型组,分别给予五子衍宗丸溶液和等体积的PBS,培养24 h后,五子衍宗丸组和模型组给予43 ℃水浴15 min,正常组给予37 ℃水浴15 min处理. 分别提取3组细胞总RNA,通过基因芯片技术进行数据分析.结果 在支持细胞全基因组表达谱中,五子衍宗丸组与模型组比较共有1 203个差异表达基因,其中下调基因有697个,上调基因506个;正常组与模型组比较共有473个差异表达基因,其中上调基因168个,下调基因305个;与模型组相比,五子衍宗丸组和正常组共同下调的基因中RGD1305298、Trpt1、Dll3、Abi3和Ppp1r12b共5个基因表达差异明显,共同上调的基因中Dusp7表达差异明显,这些差异表达基因涉及到细胞周期、细胞凋亡、细胞代谢、细胞黏附等分子功能及Notch信号通路、细胞骨架调节、MAPK信号通路和紧密连接等通路.结论 五子衍宗丸可能是通过维持支持细胞间紧密连接,抑制支持细胞凋亡,促进支持细胞分化成熟来提高睾丸支持细胞热应激的能力.
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航空生理环境对肝胆系统功能影响的研究进展
随着高性能战机的装备使用,飞行人员所处的航空生理环境也发生相应的变化.肝胆系统的解剖生理特点决定了其容易受到低压、低氧、加速度飞行等航空生理环境的影响.近年来国内外对航空生理环境影响飞行人员肝胆系统生理功能,进而导致肝胆系统相关疾病的机制研究已取得一定进展,本文就此作一综述.
